04.02.2023

Колесо рабочее насосной станции – Рабочее колесо насоса (центробежного): материал, виды

Содержание

Рабочее колесо насоса (центробежного): материал, виды

Содержание   

Рабочее колесо (крыльчатка) – главная рабочая деталь насоса. Задача рабочего колеса насоса – преобразование вращательной энергии, которая выходит из двигателя, в энергию протока воды. С помощью движения крыльчатки жидкость, что находится в ней, также вращается и на нее влияет центробежная сила.

Такая сила перемещает жидкость от центра крыльчатки к ее краю. После такого перемещения в центре крыльчатки создается разрежение, что и помогает всасыванию жидкости через всасывающий патрубок устройства. Достигнув периферии крыльчатки, жидкость выходит в напорный патрубок агрегата.

Виды рабочих колес

Рабочие колеса могут быть следующих типов: осевые, радиальные, диагональные, открытые, полузакрытые и закрытые. В основном, в насосных устройствах крыльчатка трехмерной конструкции, которая соединяет плюсы осевых и радиальных колес.

Виды рабочих колес для насосовВиды рабочих колес для насосов

Виды рабочих колес для насосов

к меню ↑

Открытое

Такой тип изделия имеет один диск, который на поверхности оборудован лопастями. Таких лопастей может быть четыре или шесть. Их используют в случаях, когда нужен низкий напор, а рабочая жидкость имеет загрязнения, маслянистые включения или твердые частицы.

Конструкция открытой крыльчатки позволяет легко очистить загрязненные каналы. КПД таких крыльчаток небольшой – примерно 40%. Вместе с этим недостатком крыльчатки обладают рядом преимуществ – они не так засоряются и весьма просто очищаются от разнообразного налета. Открытая деталь устройства износостойкая по отношению к абразивным частицам рабочей жидкости (например, к песку).
к меню ↑

Полузакрытое

Отличие полузакрытого изделия заключается в том, что у него нет второго диска, а лопасти с зазором примыкают к корпусу устройства, которое играет роль второго диска. Используют полузакрытые изделия для перекачки очень загрязненных жидкостей.
к меню ↑

Закрытое

Конструкция закрытого изделия имеет два диска, между которыми находятся лопасти. Такая крыльчатка часто используется для работы центробежных насосов, ведь она создает хороший напор, и характеризуется малыми утечками воды из выхода на вход. Производят такие крыльчатки несколькими способами: штамповкой, литьем, точечной сваркой или клепкой. На качество и эффективность работы влияет количество лопастей. Чем больше лопастей имеет деталь, тем меньше пульсации давления воды на выходе из устройства.

Конструктивные элементы рабочего колесаКонструктивные элементы рабочего колеса

Конструктивные элементы рабочего колеса

к меню ↑

Вид посадки

Посадка крыльчатки на вал двигателя в одноколесных агрегатах бывает конической или цилиндрической. Посадочное место колес в горизонтальных или вертикальных насосных устройствах бывает в виде шестигранника или шестигранной звездочки, либо крестообразным.

Выделяют следующие виды посадок на вал:

  1. Конусная посадка. Такой вид посадки обеспечивает легкую посадку и снятие крыльчатки. Недостатком конусной посадки является не совсем точное положение колеса относительно корпуса устройства в продольном направлении. Рабочую деталь двигать на валу нельзя, ведь она жестко закреплена. Коническая посадка характеризуется большими биениями изделия, что плохо для торцевых уплотнений и сальниковых набивок.
  2. Цилиндрическая посадка. При такой посадке деталь находится в точном положении на валу. Закрепляется крыльчатка при помощи нескольких шпонок. Цилиндрическую посадку устанавливают в погружных вихревых и вихревых насосных агрегатах. Это соединение позволяет точнее закрепить положение крыльчатки на валу. Недостатком цилиндрической посадки является точная обработка вала прибора и отверстия в ступице крыльчатки.
  3. Шестигранная (крестообразная) посадка. Используется, в основном, в насосных аппаратах для перекачки воды из скважин. При этом типе посадки очень просто закрепить и демонтировать крыльчатку с вала механизма. При этом, она крепко фиксируется на валу в оси вращения механизма. С помощью шайб в крыльчатке и диффузоре можно отрегулировать зазоры.
  4. Посадка в виде шестигранной звезды применяется в многоступенчатых высоконапорных насосах (вертикальных и горизонтальных). Рабочие колеса для этих установок производят из нержавеющей стали. Это самая трудная посадка и требует высшего класса обработки. Втулками в диффузорах и крыльчатках регулируют зазоры.

к меню ↑

Рабочее колесо центробежного насоса

Для изготовления колес для центробежных насосов, чаще всего, используют чугун марок СЧ 20-СЧ 40. Если электронасос будет работать с химическими агрессивными веществами, колеса и корпуса центробежных насосов производят из нержавеющей стали. Для функционирования прибора в сложных режимах, которые характеризуются: долгим сроком включения; материал для перекачки имеет механические частицы; высоким напором, — для производства крыльчаток применяют хромистый чугун ИЧХ.

к меню ↑

Обточка и расчет рабочего колеса

При помощи обточки колеса уменьшают диаметр для снижения силы напора, но эффективность гидравлики устройства при этом не ухудшается. При небольшом снижении КПД весьма существенно поднимается напор и подача.

Если характеристики прибора не соответствуют необходимым условиям работы в определенных пределах, стоит применить обточку. Количество обточек от производителя, как правило, не больше двух. Размер обточки варьируется от 8 до 15% от диаметра рабочей детали. Но бывают исключения, когда показатель можно увеличить до 20%.

Расчет рабочего колеса центробежного прибора не рекомендуют делать самостоятельно – это ответственный процесс, который лучше выполнять специалисту.
к меню ↑

Описание двигателя с открытым рабочим колесом

Открытым типом крыльчаток оборудуют как дренажные, так и фекальные устройства. Колеса такого типа можно установить над рабочей камерой агрегата и внутри камеры. При установке выше камеры крупные частицы могут свободно проходить, поэтому такую схему именуют свободновихревой.

Насосы с плавающим типом рабочих колесНасосы с плавающим типом рабочих колес

Насосы с плавающим типом рабочих колес

Вместе с этим преимуществом, есть ряд недостатков:

  1. Уменьшение КПД.
  2. Необходимость установки более мощного двигателя.
  3. Слабый напор жидкости.

В дренажных агрегатах устанавливать свободновихревую схему нецелесообразно, так как они изначально предназначены для перекачки жидкости с включениями. В таких устройствах крыльчатку ставят внутри рабочей камеры. Бывает несколько видов колес открытого типа:

  • с небольшими лопатками (по высоте), которые используют для установки в дренажных механизмах или в приборах со свободновихревой схемой;
  • с высокими лопатками, которые применяют в фекальных насосах. Характеристики такого колеса позволяют устанавливать его там, где необходимо свободное прохождение частиц и больший напор, чем при работе свободновихревой схемы.

В основном, крыльчатка открытого типа с одной лопаткой применяется в агрегатах с режущим механизмом, когда кромка прибора играет роль ножа. На всасывающей крышке имеются звездообразные кромки, которые служат неподвижными ножами. При этом устройство выполняет сразу две функции: перекачивание воды с крупными частицами и измельчение длинноволокнистых включений. Это позволяет работать с такими жидкостями, не рискуя засорить прибор.
к меню ↑

агрегат с периферийным рабочим колесом

Погружное устройство с периферийной крыльчаткой применяют для подачи воды из скважин с минимальным диаметром 4’’ (100 мм). Такие механизмы работают с жидкостью без твердых включений и осадков.

Заготовка рабочего колеса насоса 32Д19Заготовка рабочего колеса насоса 32Д19

Заготовка рабочего колеса насоса 32Д19

Колесо изготавливают из латуни или бронзы. Особенность таких устройств – наличие радиальных лопаток на периферии крыльчатки, которые передают энергию перекачиваемой среды. Изделие устанавливается между двумя пластинами, которые сделаны из нержавеющей стали.

При цилиндрической посадке создаются маленькие зазоры внутри рабочей камеры устройства. Конструкция лопаток обеспечивает радиальную циркуляцию жидкости, которая входит в агрегат, между пластинами и лопатками крыльчатки. Это позволяет постепенно повышать давление воды при ее перемещении от заборного патрубка к выходному. Само колесо устанавливают на вал из нержавеющей стали.
к меню ↑

Крыльчатка мотора 1СВН 80 А

Агрегаты 80 А предназначены для перекачивания чистых жидкостей: воды, горючесмазочных материалов, дизельного топлива, бензина и т.п. Устанавливают механизм 80 А в бензовозах, автоцистернах и подобных видах техники. Привод механизма 80 А происходит от вала отбора мощности, или от электродвигателя через коробку отбора мощности и трансмиссию. Проточная часть изготовлена из сплава алюминия.

Рабочая деталь имеет радиальные лопатки и находится в закрытом корпусе механизма цилиндрической формы. Между корпусом и крыльчаткой есть торцевые зазоры.

Технические характеристики 80 А:

  • напор – 32 м;
  • частота вращения — 1450 об/мин;
  • высота всасывания – до 6,5 м;
  • мощность – 9 кВт.
Рабочее колесо к насосу СВН-80Рабочее колесо к насосу СВН-80

Рабочее колесо к насосу СВН-80

к меню ↑

Замена основной рабочей детали

Если элемент изготовлен некачественно, возникает неравномерная нагрузка на все устройство, что может привести к нарушению равновесия проточных деталей. И это, чаще всего, приводит к поломке ротора. При возникновении подобной поломки, надо заменить крыльчатку.

Замена крыльчатки происходит следующим образом:

  1. Разбирается насосная часть.
  2. Меняется колесо или колеса (зависит от конструкции).
  3. Проводится осмотр и проверка остальных деталей агрегата.
  4. Устройство собирается и тестируется нагрузкой.
При правильной установке и соблюдении правил эксплуатации рабочее колесо, как и сам насосный агрегат, могут прослужить долго и качественно выполнять свою работу в течение многих лет.
 Главная страница » Насосы

byreniepro.ru

Рабочее колесо насоса (центробежного): материал, расчет, виды

На чтение 7 мин.

Часто в сельском хозяйстве, в промышленности и в частных домах используют насосное оборудование. Их предназначение заключается в перемещении разных видов жидкости. Именно поэтому насосные агрегаты имеют много разновидностей,особое место среди которых занимают центробежные насосы.

Основной рабочий элемент этого оборудования – рабочее колесо. В данной статье подробно рассматривается понятие рабочего колеса, устройство этого конструктивного элемента, а также его виды.

Понятие рабочего колеса и его устройство

Рабочее колесо (крыльчатка) насоса – основной рабочий элемент насосного оборудования, который передаёт энергию, получаемую от мотора. Внешний и внутренний диаметр по лопаткам, форму лопаток, ширину колеса можно определить с помощью расчетов.

Главное назначение рабочего колеса насоса – генерирование центробежной силы, которая создаёт давление, которое приводит в движение поток жидкости.

В конструкцию рабочего колеса входят следующие основные элементы:

 

  • передний (ведущий) диск;
  • задний (ведомый) диск;
  • крыльчатка, которая состоит из лопастей, находящихся между дисками.

Виды рабочих колес насосовВиды рабочих колес насосовВиды рабочих колес насосов

Лопасти крыльчатки насосного оборудования, зачастую, имеют изогнутость к стороне, противоположной к направлению, к которому они движутся.

Функции рабочего колеса насоса

Принцип работы крыльчатки: когда начинается рабочий цикл жидкость накапливается между лопастей одновременно с началом вращения крыльчатки. Под воздействием вращения появляется центробежная сила, способствующая появлению давления; затем жидкость отходит от середины крыльчатки и постепенно прижимается к стенкам. Перекачиваемая среда, под напором выводится наружу через нагнетательный патрубок, при этом в середине крыльчатки создается минимальное давление, способствующее поступлению следующей порции жидкости для крыльчатки.

Также следует обратить внимание, что данный процесс происходит циклично, благодаря этому работа насосного оборудования стабильная и бесперебойная.

Виды и отличия

Рабочие колеса бывают таких типов:

  • открытые;
  • закрытые;
  • полузакрытые.

Центробежный насос с открытым рабочим колесом на сегодняшний день практически не применяют, так как их КПД < 40%. Но на немногих землесосных снарядах давней постройки такие колеса еще эксплуатируются. Но данный тип крыльчаток имеет и преимущества.Они гораздо менее подвержены засорению, и их весьма легко можно защитить от износа стальными накладками. Также отремонтировать данный тип колес можно очень просто.

Полузакрытый тип имеет диск со стороны, которая противоположная всасыванию. Данные типы не применяются в больших грунтовых агрегатах, но применяются в небольших насосах, для которых вопрос о засоряемости является краеугольным камнем.

Закрытые типы выдают наивысший КПД, их применяют на всех современных насосных оборудованиях. Они обладают высокой прочностью, но их защита от износа и ремонт гораздо сложнее, чем полузакрытых и открытых крыльчаток.

Устройство закрытого рабочего колеса насосаУстройство закрытого рабочего колеса насосаУстройство закрытого рабочего колеса насоса

Закрытое колесо имеет от двух до шести рабочих лопаток. На его наружной поверхности дисков обычно делают радиальные выступы. Либо выступы, которые повторяют очертание лопаток.

Крыльчатки чаще всего производят цельнолитыми. Но в Соединенных Штатах Америки их иногда производят сварными, из литых деталей. В случае применения трудно обрабатываемых твердых сплавов крыльчатки, иногда, делают с отъемной ступицей, изготовливаемой из более мягкого материала.

Наиболее часто применяемые виды посадок

Конусная (коническая) посадка– позволяет легко установить и снять крыльчатку с вала насоса. Недостатком такой посадки является менее точное положение крыльчатки относительно корпуса насосного агрегата в продольном направлении, чем при цилиндрической посадке. На вал рабочее колесо посажено жестко, поэтому оно обездвижено. К тому же коническая посадка, как правило, дает большие биения рабочего колеса, а это, в свою очередь, негативно влияет на сальниковые набивки и торцевые уплотнения.

Цилиндрическая посадка – обеспечивает точное расположение крыльчатки на валу. Фиксация колеса на валу производится за счет 1-ой или нескольких шпонок. Данная посадка используется в вихревых насосах, и погружных вихревых насосах. Недостатком такой посадки является потребность точнейшей обработки, как вала насоса, так и самого отверстия в его ступице.

Посадка шестигранная (крестообразная) – как правило, применяется в насосном оборудовании для скважин. Эта посадка обеспечивает простую установку и снятие крыльчатки. Она прочно фиксирует её на валу в оси его вращения. Посредством специальных шайб регулируются зазоры в колесах диффузорах.

Посадка в виде шестигранной звезды -применяется в вертикальных и горизонтальных многоступенчатых высоконапорных насосных агрегатов, в которых крыльчатки изготавливаются из нержавейки. Данная конструкция является самой сложной, она требует высочайшего класса обработки как вала, так и крыльчатки. Она прочно фиксирует рабочее колесо на оси вращения вала. Зазоры в диффузорах регулируются посредством  втулок.

Причины и симптомы поломки колеса центробежных насосов

Чаще всего причиной поломок рабочего колеса становится кавитация— парообразование и появление пузырьков пара в жидкости, что приводит к эрозии металла, вследствие присутствия в пузырьках жидкости высокой химической агрессивности газа.

Основные причиныпоявления кавитации:

Чертеж рабочего колеса насосаЧертеж рабочего колеса насосаЧертеж рабочего колеса насоса

  1. Температура > 60°C
  2. Большая протяженность и недостаточно большой диаметр всасывающего напора.
  3. Неплотные соединения на всасывающем напоре.
  4. Загрязнение всасывающего напора.

Признаки поломки:

  1. Вибрация.
  2. Потрескивания во время всасывания.
  3. Шумы.

Совет :в случае присутствия в работе насоса вышеуказанных признаков, лучше прекратить его использование. Так как кавитация снижает КПД устройства, его напор и производительность, детали насосного агрегата становятся шероховатыми, и в последствии будет необходим ремонт или покупка нового аппарата.

Ремонт

Если прибор, все же отказался работать, его можно починить своими руками. Для ремонта устройства необходимо выполнить его разборку:

  1. Первым шагом с помощью специального съемщика снимают полумуфту.
  2. Следующим шагом до упора разгрузочного диска направляют ротор в сторону, которая производит всасывание.
  3. Помечают расположение стрелки сдвига оси.
  4. Разбирают подшипники, вынимают вкладыши.
  5. Посредством съемщика вытаскивают разгрузочный диск.
  6. При помощи отжимных винтов снимают рабочее колесо с вала.

Далее, чтобы произвести ремонт делается расчет рабочего колеса центробежного насоса.

В случае если материал – сталь, если колесо стерлось, то сперва его направляют, а затем вытачивают на токарном станке. При сильной изношенности колеса его снимают, после чего приваривают новое.

В случае если материал – чугун, если колесо стерлось, то необходимые места заливают медью, а потом протачивают, но чугунные колеса, как правило, просто меняют.

Шлифовка рабочего колеса насосаШлифовка рабочего колеса насосаШлифовка рабочего колеса насоса

Последним шагом насос собирают обратно в такой последовательности:

  1. Протирают детали центробежного насоса.
  2. Если есть заусенцы или забоины, их устраняют.
  3. Крыльчатку собирают на валу.
  4. Ставят на место разгрузочный диск.
  5. Устанавливают мягкую набивку сальников.
  6. Закручивают гайки.
  7. Обкатывают сальник.
  8. До упора разгрузочного диска в пятку подают ротор.

Основные характеристики современных центробежных насосов

Наилучшими представителями современных насосов являются: погружной насос с периферийным рабочим колесом Calpeda серии B-VT, а также, самовсасывающий насосный агрегат 1СВН-80А и электронасос 1АСВН-80А.

Предназначение насосов CALPEDA B-VT

Насосы CALPEDA B-VT применяют для перекачки чистых (для загрязненных жидкостей можно применить полупогружные насосы Calpeda VAL или Calpeda SC) невзрывоопасных жидкостей, в которых отсутствуют абразивные, взвешенные или высокоагрессивные для материалов, из которых изготовлен насос, частицы.

Благодаря небольшим размерам эти электронасосы весьма хорошо подходят для установки в разных устройствах и аппаратах систем охлаждения, циркуляции и кондиционирования.

Эксплуатационные ограничения насосных агрегатов CALPEDA B-VT

  1. Температура жидкости: для воды <90 °C, для масла < 150°C.
  2. Температура окружающей среды< 40°C.
  3. Непрерывный режим использования.

Место рабочего колеса в центробежном насосеМесто рабочего колеса в центробежном насосеМесто рабочего колеса в центробежном насосе

Самовсасывающее насосное оборудование 1СВН-80А и 1АСВН-80А. применяется для перекачки не загрязненной жидкости: воды, спирта, дизельного топлива, бензина, керосина и тому подобной нейтральной жидкости вязкостью <2⋅10-5 м2 /с температурой -40 – 50 °Cи плотностью <1000 кг/м3.

Насосные агрегаты 1СВН-80А производятся правого и левого вращения, если смотреть со стороны окончания вала. В устройстве левого вращения приводной конец вала располагается со стороны всасывающего патрубка, направление движения вала идёт против часовой стрелки.

В аппарате правого вращения приводное окончание вала расположенное со стороны напорного патрубка, вращение вала идёт по часовой стрелке. Необходимо, чтоб направление движения вала совпадало с направлением стрелки на напорной секции насосного оборудования (проверяется посредством кратковременного пробного пуска привода устройства).

Моделирование рабочего колеса в FlowVision (видео)

nasosovnet.ru

Насосная станция для дачи, как выбрать, подключить, обслуживать, ремонтировать

В статье разберемся как работает насосная станция, как выбрать и что нужно знать при ремонте и обслуживание её. Насосная станция может осуществлять перекачку не только воды. Однако, как правило, данные приборы используют для перекачки обыкновенной воды или канализационных стоков.

Оглавление:

Насосная станция для дачи

У насосной станции имеется одно главное достоинство – она изначально готова к использованию. Как это понимать? Чтобы обеспечить автоматическую работу насоса, потребуется подсоединение гидробака, обратного клапана, автоматики, и многого другого. В насосной станции все эти предметы уже предусмотрены конструкцией, которая одновременно с этим является компактной и универсальной.

Насосная станция для дачи как выбрать (видео)

Насосные станции и их виды

 1. Насосная станция водоснабжения

Первый прибор, чаще всего, является небольшим агрегатом, в котором предусмотрены: низкий уровень шума, возможность перекачки сравнительно небольшого количества жидкости и питание от электросети. Использование подобных насосных станций требуется, чтобы подкачивать воду из колодца, неглубокой скважины или чтобы повысить давление в системе дачного водопровода. Такая насосная станция называется насосной станцией водоснабжения.

2. Насосные станции для перекачки грунтовых вод

Совсем другое дело – это насосная станция для выкачки пруда, осушки участка или откачки дренажной жидкости. Такие насосные станции называют насосными станциями для перекачки грунтовых вод. Если в насосных станциях под водоснабжение приоритетными являются задачи минимизации шума и выкачивания необходимого для личного пользования количества жидкости, то насосные станции под откачку грунтовых вод должны перекачивать как можно больше жидкости за минимальный временной отрезок и не забиваться песком или другим абразивов.

3. Насосные станции для выкачки сливных ям

Насосные станции для перекачки фекальных стоков (сливных ям), отличаются материалом корпуса насоса и крыльчатки. В большинстве случаев, в комплекте канализационных насосных станций предусматриваются мощные ножи, для перемалывания всевозможных органических включений. Еще одним подвидом канализационных насосных станций, являются насосные станции под откачку дренажа, в комплекте которых имеется дизельный или бензиновый двигатель, их еще называют мотопомпами.

Мотопомпа является полностью автономной насосной станцией, которой можно пользоваться в условиях леса, поля, в тайги и т.д. Подобными насосными станциями часто используются бригады ремонтников и МЧС.

А если забыть о экстремальных условиях, то насосные станции являются верными и надежными помощниками в домашних условиях, на даче, или в коттедже, которые позаботятся о том, чтобы у вас всегда была вода!

Устройство гидроаккумулятора (схема)

Схема подключения насосной станции

Замена груши в насосной станции, фото инструкция

Как и любые приборы, насосные станции иногда выходят из строя. Тому может быть множество причин – использование не по назначению, заводской брак, форс-мажор, или банальный износ. Однако, одним из наиболее уязвимых мест насосной станции является груша. Именно замена груши в насосной станции и является основной темой изложенного ниже текста.

Сам гидроаккумулятор:

Чтобы добраться до груши, нужно сперва разобрать гидроаккумулятор в котором она находиться. Гидроаккумулятор является бачком, для накопления воды. В железном бачке можно увидеть резиновую емкость, это и есть так называемая груша или мембрана, жидкость копится именно в этой детали, от чего она раздувается.

Благодаря ей жидкость и железный бачок не контактируют. Так вот, случилась такая неприятность как выход из строя этой мембраны (резиновой груши).

Однако, заменить её в сервисном центре – это впустую потратить деньги. Замена резиновой груши – это пустяковое дело (нужно всего лишь позаботиться о покупке соответствующей по размеру груши), которое подробно проиллюстрировано на картинках располагаемых ниже.

Замена груши в насосной станции видео

Стоит отметить, что у некоторых производителей, насосные станции поставляются с бракованными резиновыми грушами, к примеру, этим грешит фирма Ergus. Выход из строя мембраны происходит в течение месяца использования, при чем гарантийный ремонт на данную поломку не распространяется.

Замена крыльчатки насосной станции

Замена крыльчатки насосной станции – это я чем рано или поздно сталкивается каждый владелец данного прибора. Эти действия могут быть выполнены и в сервисе, однако, зачем платить за пустяковую работу, да и самому интереснее!

В задней части насосной станции располагается электродвигатель, вал которого и оснащен этой самой крыльчаткой (рабочим колесом). Крыльчатка является основным механизмом, позволяющим насосной станции осуществлять перекачку воды. Крепиться крыльчатка прямо на вал ротора (стопориться с помощью шпонки или болта, шпонка часто слизываеться, так что первым делом проверьте ее целостность) а благодаря керамическому сальнику исключается возможность попадания жидкости в двигатель.

Для отсоединения крыльчатки потребуется выполнить демонтаж болта, который её крепит. Однако, поскольку основание, на котором крепиться рабочее колесо – это вращающийся вал, задача становиться не такой простой, как можно подумать. Демонтаж болта предусматривает фиксацию вала, а для этого, необходимо снятие крышки и вентилятора с противоположной стороны двигателя.

Сняв крышку и вентилятор, мы получаем доступ к другому концу вала, который без труда фиксируется, после чего крыльчатка может быть снята.

Отметим также, что в некоторых насосных станциях устанавливаются крыльчатки из латуни или нержавеющей стали, что значительно продлевает срок их эксплуатации. Наверно, единственная причина замены рабочего колеса такого типа – это деформация льдом, при сильном морозе.

postroyka-dom.com

как снять и заменить на станции

Любое водонагнетательное устройство состоит из нескольких частей: электрический двигатель, центробежный вал, электронное оборудование. Практически главным элементом, без которого не будет работать ни одна насосная станция, является крыльчатка.

Что это такое

фото2Крыльчатка водяного насоса – это колесо (пропеллер, вертушка, лопасть) с боковыми лопастями различной формы, которое при передаче импульса вращения от двигателя непосредственно контактирует с водой и заставляет ее двигаться в заданном направлении.

Практическое назначение у вращающегося пропеллера одно – заставить воду перемещаться в нужном направлении, нагнетая при этом давление. Устройство состоит из нескольких элементов, в зависимости от вида:

  1. Вертушка.
  2. Центровая ось.
  3. Подшипник.
  4. Стопорное кольцо на оголовник диска.
  5. Пружина для компенсации гидроудара.

Важно: в комплектацию иногда может входить резиновая прокладка.

Типы

фото3

  • Открытые. Пропеллер, который можно увидеть, перевернув агрегат. Имеет вид диска с лопастями, направленными вниз. В центре есть отверстие под вал или подшипник. Перьев у открытого нагнетателя четыре, шесть, не больше. Устройство с таким колесом используют в загрязненной среде. У нее очень низкий КПД, потому что нет компрессии внутри агрегата. Но есть один большой плюс – лопасти легко можно почистить от мусора.
  • Полузакрытые. Широко распространены в аппаратах для перекачки относительно чистых жидкостей. Расположено колесо в защитном кожухе с небольшим отверстием сбоку, в котором можно увидеть часть лопастей. Диск имеет минимальный зазор между двигателем и площадкой. Давление, которое создает такой аппарат, немного больше, чем у открытого.
  • Закрытые
    . Наиболее распространенный вид в центробежных насосах. Два плотных диска, между которыми расположены широкие лопасти. Вода в корпус попадает через специальное отверстие. Перья вращаются с минимальным зазором между дисками, это позволяет нагнетать высокое давление на выходе. Но у закрытого вида есть минус – мусор и грязь очень быстро забивают полость лопастей, что приводит к поломке. Однако если использовать такой насос в чистой воде, питьевой скважине, он прослужит довольно долго, и работа будет эффективной.

Виды посадки диска на ось

Крыльчатка на станцию присоединяется различными способами.

  1. Коническая.
  2. Шестигранная.
  3. Цилиндрическая.
  4. Крестообразная.
  • Конусное крепление
    импеллера используют, если колесо и лопасти пластиковые. Процесс замены прост, именно поэтому конус применяют для пластика. Лопасти часто ломаются и требуют замены. Конусное колесо садится на вал очень плотно, и вращать его без включенного двигателя нельзя. Такой вид крепления используют в помпах с открытыми лопастями. В дополнение в ступичном валу просверливают резьбу. Надев на штырь, нагнетатель притягивают болтом. Весьма неэффективный способ. В данный момент уже редко кто использует такой вид крепежа.
  • Шестигранная посадка импеллера – более надежный вид установки колеса на вал. В центре диска вырезаны отверстия по кругу в форме шестигранника. Бывает и восемь граней, и четыре. Сам вращательный элемент двигателя также выполнен в форме шестигранника. Посадка очень плотная без уплотнительного кольца.
  • Цилиндрическое крепление. Чтобы колесо не вращалось отдельно от вала, на нем выделены стопорные кольца и выступы. Сверху закручивается контргайка. Минус цилиндра – необходимость точной подгонки вала и отверстия в крыльчатке, а также достаточно сложный процесс снятия.
  • Крестообразное крепление самое прочное. Используется для перекачки тяжелых жидкостей. Имеет вид креста с четырьмя или шестью лучами. Применяется в насосах с вертикальной и горизонтальной крыльчаткой. Крепление дублируется гайкой или болтом.

фото4

Важно: все способы крепления импеллера к валу не обеспечивают 100-процентную надежность. Соединение дублируют прижимной гайкой или стопорным кольцом, которое вставляется в специальный паз в валу и накручивается на резьбу там же.

Из чего делают

Материал, из которого изготовлено рабочее колесо, влияет не только на среду, где может работать насос, плотность воды, но и на экономическую составляющую. Более прочный агрегат будет потреблять больше энергии, но и производительность соответствует. И наоборот, мягкие лопасти помогут сэкономить на электроэнергии, но при интенсивном применении колесо придется скоро менять. Материалы изготовления крыльчатки для водяных насосов:

  1. Алюминий. Очень распространённый материал среди погружных насосов с открытыми лопастями. Легкий и устойчивый к коррозии, может долгое время находиться под водой и работать, не нагреваясь. Для вращения потребляется небольшое количество энергии, поэтому мало тратится электричество и ресурс насоса. Из минусов: – алюминий – хрупкий материал, при попадании мусора или камня лопасти разрушатся, потребуется замена.
  2. Сталь более надежна, чем алюминий и пластик. Крыльчатка для насоса из стали отливается или вырезается на токарном станке. Лепестки должны быть абсолютно симметрично расположены и одинаковы. В центре имеется отверстие под крепление к ступице. Конечно, двигателю понадобится больше усилий для вращения колеса, соответственно, электричество потратится тоже. Есть еще один небольшой минус стальной крыльчатки – высокая подверженность коррозии при взаимодействии с водой.
  3. Чугун. Известно, что чугун меньше подвержен окислению и коррозии при работе с водой, поэтому в станциях и группах повышения давления, которые вынуждены работать в агрессивной среде непрерывно, используют именно этот материал. Минус у него тоже есть, это его вес. Чугунная крыльчатка намного тяжелее стальной и вращать ее сложнее. Такое колесо отливают по нужным размерам, но чугун не всегда остается в заданной форме – это еще одна трудность. Иногда вал приходится подгонять под отверстие в диске.
  4. Пластик, хрупкий и ненадежный. Подходит для погружных и центробежных устройств малой мощности. При попадании малейшего мусора лопасти ломаются, и диск полностью приходит в негодность. К плюсам можно отнести малую себестоимость рабочего колеса, а также быстрый ремонт насоса.

Причины замены нагнетателя

Двигатель насосной станции расположен вне досягаемости воды, чего не скажешь о пропеллере. Крылья направления жидкости постоянно находятся в агрессивной среде. Вода и мелкие частицы в ней бьют по лопастям, воздействуя на материал изготовления. Соответственно, импеллер разрушается. Признаки неисправности:

  • Характерный стук подшипника или скрежет в корпусе нагнетателя. Колесо на вращательном валу центровано, когда одна из лопастей разрушена, разбивается и сам подшипник. Он начинает стучать и вибрировать – это одна из причин замены.
  • Потеря давления на выходе насоса. При условии, что в корпус не попал воздух, давление в выбросе воды уменьшилось или вовсе пропало, значит, устройство сломано. Прежде чем ремонтировать крыльчатку, нужно проверить двигатель помпы, вращает ли он вал.
  • Двигатель гудит, но вал не крутится. Очень редко такое бывает. Причина в залипании пропеллера. В лопасти попал мусор, или они заржавели и заклинили ступицу.
  • При постоянном использовании существует естественный износ запасных частей и механизмов. С этим ничего не поделаешь, придется менять.
  • Разгерметизация насосного оборудования, а именно крыльчатки. Вследствие неправильного монтажа или неверной эксплуатации может произойти потеря внутреннего давления в корпусе насоса или импеллера. Это приведет к серьезной поломке и необходимости замены рабочего диска.

Ремонт

Сперва внимательно осмотрите само устройство и его агрегаты. Между диском и корпусом насоса очень маленький зазор и причина поломки может заключаться в закупоривании этой щели. Тем более если станция долго простояла без работы.

Поводом для замены нагнетателя является и частичное или полное разрушение ее лопастей. Крыльчатки, установленные в насос, имеют свою серию и номер, который соответствует определенному типу агрегатов. Если на двигателе ранее было установлено рабочее колесо с лопастями, изготовленными из стали или чугуна, нельзя заменять его на пластиковую запчасть.

фото5

Как снять

Диск в сборе или по отдельности можно найти в любом магазине, торгующем насосным оборудованием и инструментами. Выбирая колесо, самостоятельно замеряем все параметры старого, а также посадочное место на вал и его диаметр.

  • Снимаем сломанную деталь.
  • Откручиваем болты крепления верхней части камеры вращательного колеса (четыре или шесть болтов), убираем крышку в сторону. Станет видно колесо и место его крепления.
  • Гайка или болт в центре круга крепит крыльчатку к валу насоса. Открутить ее непросто. Ступица постоянно вращается, стопорного кольца нет и поэтому с ним крутится диск. Зажать вал можно, только открутив заднюю крышку насоса. Затем элемент становится доступным.
  • Сначала крыльчатку зажимают и, если она не прокручивается, гайка выкрутится, если нет, снимаем затылочную часть.
  • Открутив прижимную гайку или болт, импеллер все еще сложно снять. Вал нужно удерживать газовым ключом или струбциной, одновременно расшатывая диск из стороны в сторону, постепенно вытягивая его на себя.
  • Вытащив колесо, покажется внутренний сальник и подшипники. Их обязательно проверяют. Резиновый сальник предохраняет мотор от попадания влаги. Каждый раз во время замены нагнетателя сальник тоже желательно поменять.

Сломанная деталь снята и перед нами остался вал. Осмотрите его, он может быть грязный или ржавый. Все нечистоты необходимо аккуратно убрать и очистить ступицу. Ржавчину нельзя стачивать болгаркой или напильником. Достаточно пройти наждачной шкуркой 0 или +1. Затем обезжирить и смазать солидолом. Подшипники, если они открытые, смазывают графитной набивкой. Перед обратной сборкой насосную станцию включают, чтобы посмотреть развал подшипников и целостность резиновой прокладки. В противном случае эти детали придется менять.

Крышка камеры рабочего колеса внутри тоже очень грязная или покрыта ржавчиной. Это происходит из-за тяжелых примесей в воде, глины и извести. Ее надо почистить, отмочить некоторое время в растворителе или бензине.

Сборка и установка своими руками новой крыльчатки происходит в обратном порядке.

  • Вал смазываем солидолом или WD 40.
  • На него аккуратно надевают диск с лопастями. Если он не лезет, нельзя по нему стучать, лучше тихонько постукивать молотком по валу с обратной стороны. Можно немного вращать колесо по часовой стрелке, как будто накручиваем резьбу.
  • Прижимной болт или гайку очищаем от ржавчины и закручиваем на место.
  • Теперь собирают лицевую и тыльную крышки.
  • После сборки новый пропеллер не должен стучать и создавать излишнюю вибрацию в насосе.

Эксплуатация

  1. Раз в год проводите осмотр нагнетателя и основных агрегатов насоса.
  2. Не используйте оборудование на максимальной мощности постоянно.
  3. Давайте ему отдохнуть.

Полезное видео

Пара способов снятия:

wodakachka.com

Рабочее колесо для насоса или крыльчатка

Добрый день, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

Колесо рабочееКолесо рабочее

Колесо рабочее

В рубрике «Общее» рассмотрим рабочие колеса для насосов или крыльчатки, как часто их называют. Рабочее колесо или крыльчатка – является основным рабочим органом насоса. Назначение рабочего колеса заключается в том, что оно преобразует вращательную энергию, получаемую от двигателя, в энергию протока жидкости. За счет вращения крыльчатки жидкость, находящаяся в ней, тоже вращается и на нее действует центробежная сила. Эта сила заставляет жидкость передвигаться от центральной части крыльчатки к его периферии. В результате этого перемещения в центральной части крыльчатки создается разрежение.  Это разряжение создает эффект всасывания жидкости центральным отверстием рабочего колеса непосредственно через всасывающий патрубок насоса.

Жидкость, достигая периферии рабочего колеса, под давлением выбрасывается в напорный патрубок насоса. Наружный и внутренний диаметр, форма лопастей и ширина рабочего зазора колеса определяется при помощи расчетов. Рабочие колеса могут быть разных типов радиальные, диагональные, осевые, а также открытые, полузакрытые и закрытые. Крыльчатки в большинстве насосов имеют трехмерную конструкцию, которая объединяет преимущества радиальных и осевых рабочих колес.

 Типы рабочих колес 

Рабочее колесо по своей конструкции бывает открытым, полузакрытым и закрытым. На (Рис. 1) изображены их типы.

Виды рабочих колесВиды рабочих колес

Виды рабочих колес

Открытое (Рис. 1а) колесо состоит из одного диска и лопастей, находящихся на его поверхности. Количество лопастей в таких крыльчатках чаще всего бывает либо четыре, либо шесть. Они очень часто применяются там, где необходим низкий напор, а рабочая среда загрязненная или содержит маслянистые и твердые включения. Данная конструкция колеса удобна для очистки его каналов. К.п.д. открытых колес маленький и составляет примерно 40%. Наряду с указанным недостатком открытые рабочие колеса имеют существенные преимущества, они менее всего подвергаются засорению и их легко очистить от грязи и налета в случае засорения. И еще, данная конструкция колеса характеризуется высокой износостойкостью к абразивным составляющим перекачиваемой среды (песок).

Полузакрытое (Рис. 1б) колесо отличается от закрытого тем, что у него отсутствует второй диск, а лопасти колеса с небольшим зазором прилегают непосредственно к корпусу насоса выполняющего роль второго диска. Полузакрытые колеса применяются в насосах, предназначенных для перекачивания сильно загрязненных жидкостей (илов или осадка).

Закрытое (Рис. 1в) колесо состоит из двух дисков, между которыми располагаются лопасти. Такой тип колеса наиболее часто применяется в центробежных насосах, так как они создают хороший напор, и у них минимальные утечки жидкости из выхода на вход. Изготавливаются закрытые колеса различными способами: литьем, точечной сваркой, клепкой, либо штамповкой. Количество лопастей в колесе влияет на эффективность работы насоса в целом. Кроме того, количество лопастей влияет и на крутизну рабочей характеристики. Чем больше лопастей, тем меньше пульсации давления жидкости на выходе из насоса. Существуют различные способы посадки колес на вал насоса.

 Виды посадок рабочих колес

 Посадочное место рабочего колеса на вал двигателя в одноколесных насосах может быть коническим или цилиндрическим. Если посмотреть на посадочное место крыльчаток в многоступенчатых вертикальных или горизонтальных насосах, а также насосах для скважин, то там посадочное место может быть, либо крестообразным, либо в виде шестигранника, либо в виде шестигранной звездочки. На (Рис. 2) изображены рабочие колеса с различными видами посадок.

Посадочные местаПосадочные места

Посадочные места

Коническая (конусная) посадка (Рис 2а). Коническая посадка обеспечивает простую посадку и снятие рабочего колеса.К недостаткам такой посадки необходимо отнести менее точное положение рабочего колеса относительно корпуса насоса в продольном направлении, чем при цилиндрической посадке, Крыльчатка на вал посажена жестко, и двигать ее на валу нельзя. Также следует сказать, что коническая посадка, в основном, дает большие биения колеса, что отрицательно сказывается на торцевых уплотнениях и сальниковых набивках.

Цилиндрическая посадка (Рис 2б). Такая посадка обеспечивает точное положение рабочего колеса на валу. Фиксация рабочего колеса на валу происходит за счет одной или несколько шпонок. Такая посадка применяется в вихревых насосах, и погружных вихревых насосах. Данное соединение имеет преимущество по отношению к коническому соединению за счет более точного положения крыльчатки на валу. К недостаткам цилиндрической посадки следует отнести необходимость точной обработки, как вала насоса, так и самого отверстия в ступице колеса.

Посадка крестообразная или шестигранная (Рис 2в и 2д). Данные виды посадок используется чаще всего в насосах для скважин. Эта посадка позволяет легко насадить и снять рабочее колесо с вала насоса. Она жестко фиксирует колесо на валу в оси его вращения. Зазоры в рабочих колесах и диффузорах регулируется при помощи специальных шайб.

Посадка в виде шестигранной звезды (Рис 2г). Такая посадка используется в горизонтальных многоступенчатых высоконапорных насосах и вертикальных многоступенчатых высоконапорных насосах, где рабочие колеса изготавливаются из нержавеющей стали. Это наиболее сложная конструкция посадочного места, требующая очень высокого класса обработки, как самого вала, так и рабочего колеса. Она жестко фиксирует колесо в оси вращения вала. Зазоры в рабочих колесах и диффузорах регулируются при помощи втулок.

Существуют и другие виды посадок крыльчатки на вал насоса, но мы не ставили себе цель разобрать все существующие способы. В данной главе рассмотрены виды крыльчаток наиболее часто применяемых.

 Эксплуатация, обслуживание и ремонт

Как известно, рабочее колесо или крыльчатка является основным элементом насоса. Рабочее колесо определяет основные технические характеристики и параметры насоса. Срок эксплуатации и использования насосов во многом зависит от срока службы рабочих колес. На срок службы крыльчатки влияет много факторов, наиболее значимые из них, это качество выполненного монтажа и условия эксплуатации оборудования.

Качество монтажа. Казалось, что тут сложного, подключил трубу или шланг на всасывающий и напорный патрубки, заполнил насос, и всасывающий патрубок водой, включил вилку в розетку и все хорошо. Насос начал подавать воду и на этом можно пожинать плоды своего труда. Так кажется на первый взгляд, а на самом деле все намного сложнее. От качества выполненного монтажа очень сильно зависит и срок службы оборудования, и условия его эксплуатации. Самые распространенные ошибки при монтаже:

  • подсоединение трубы меньшего диаметра, чем входной патрубок насоса. Это приводит к тому, что увеличивается сопротивление во всасывающей магистрали и соответственно приводит к уменьшению глубины всасывания насоса и его производительности. Заводы производители насосного оборудования рекомендуют увеличивать диаметр всасывающей магистрали на один типоразмер при глубине всасывания свыше 5 метров. Усечение диаметра всасывающего трубопровода приводит также к потере производительности насоса. Усеченный всасывающий трубопровод не в состоянии пропустить тот объем жидкости, которую может выдавать насос. Если к всасывающему патрубку насоса подсоединен шланг, то он в обязательном порядке должен быть гофрирован и подходящего диаметра; Простые шланги на всасывающий трубопровод подключать категорически запрещено. В этом случае за счет разряжения создаваемого рабочим колесом на всасывании шланг сжимается и происходит усечение всасывающей магистрали. Насос будет подавать воду в лучшем случае плохо, а в худшем совсем не подавать;
  • отсутствие обратного клапана с сеточкой на всасывающей магистрали. При отсутствии обратного клапана, после выключения насоса, вода может уходить обратно в колодец или скважину. Эта проблема актуальна для насосов, у которых всасывающий трубопровод находится ниже оси всасывания насоса, или для насосов у которых всасывающий патрубок находиться под давлением, при его остановке. Осью всасывания насоса является центр всасывающего патрубка;
  • провисание трубы на горизонтальном участке или контр уклон от насоса во всасывающем трубопроводе. Данная проблема приводит к «завоздушиванию» всасывающего трубопровода и соответственно, к потере производительности насоса или полностью к прекращению его работы;
  • большое число поворотов и изгибов на всасывании. Такой монтаж также приводит к увеличению сопротивления во всасывающем трубопроводе и соответственно к уменьшению глубины всасывания и производительности насоса;
  • плохая герметичность во всасывающем трубопроводе. В этой ситуации происходит подсос воздуха в насос, что сказывается  на всасывающей способности насоса и его производительности. Наличие воздуха приводит также к повышенному шуму при эксплуатации оборудования.

Условия эксплуатации оборудования. К этому фактору относится эксплуатация оборудования в режиме кавитации и работа без протока жидкости «сухой ход»

  • Кавитация. В режиме кавитации насос работает при недостатке воды на его входе. Этот режим работы оборудования полностью зависит от правильности выполненного монтажа. При недостатке воды на входе в насос за счет разряжения создаваемого рабочим колесом, в зоне перехода с низкого давления на высокое происходит так называемое «холодное кипение жидкости» на поверхностях рабочего колеса. В этой зоне начинают схлопываться воздушные пузырьки. Из-за этих многочисленных микроскопических взрывов в области с более высоким давлением (например, на периферии крыльчатки) микроскопические взрывы вызывают скачки давления, которые повреждают или могут даже разрушить гидравлическую систему. Основным признаком кавитации является, повышенный шум при эксплуатации насоса и постепенная эрозия рабочего колеса. На (Рис. 3) можно увидеть, во что превратилось  латунное рабочее колесо при его эксплуатации в режиме кавитации.
Последствие кавитацииПоследствие кавитации

Последствие кавитации

  • NPSH. Эта характеристика определяет то минимальное, дополнительное значение давление подпора на входе в конкретном типе насоса, необходимое для работы его без кавитации. Значение NPSH зависит от типа рабочего колеса, от типа перекачиваемой жидкости, а также от количества оборотов двигателя. На значение минимального подпора влияют и внешние факторы, такие как температура перекачиваемой жидкости и атмосферное давление.
  • Работа без протока жидкости «сухой ход». Этот режим работы может возникнуть как при отсутствии перекачиваемой жидкости на входе в насос, так и при работе оборудования на закрытую задвижку или кран. При работе без протока жидкости, за счет трения и отсутствия охлаждения происходит быстрый нагрев и закипание жидкости в рабочей камере насоса. Нагрев приводит сначала к деформации рабочих элементов насоса (трубки Вентури, диффузора(ов) и рабочего(их) колеса(с)), а затем и к полному их разрушению. На (Рис. 4) можно увидеть деформацию рабочих колес при эксплуатации насосного оборудования в режиме «сухой ход»
Последствия "Сухого хода"Последствия "Сухого хода"

Последствия «Сухого хода»

Для исключения подобных ситуаций необходимо предупреждать такие случаи и устанавливать дополнительно защиту от работы оборудования в режиме «сухой ход». Об некоторых способах защиты можно узнать здесь. Также нужно проводить периодический осмотр и обслуживание оборудования чтобы увеличить срок его эксплуатации. Во время осмотра надо обратить внимание на предмет подсоса воздуха (всасывающий трубопровод) и отсутствие утечек в соединениях и торцевом уплотнении. Это особенно актуально в тех случаях, когда насосное оборудование длительный срок простаивало и не эксплуатировалось. В случае обнаружения неполадок их надо устранить самостоятельно или пригласить специалиста из сервисного центра, если, например, возникла необходимость в замене механического торцевого уплотнения. Ремонт в таких случаях будет не долгим и не дорогим. Гораздо сложнее и дороже ремонт стоит тогда, когда нужно будет поменять все внутренности насоса и, вдобавок, еще и статор перемотать. Ремонт в этом случае может стоить примерно столько, сколько стоит новый насос. Поэтому при обнаружении отклонений в работе оборудования (уменьшился напор и расход, появился шум при работе) надо тщательно обследовать и осмотреть всю систему самостоятельно и устранить неполадки. Следует добавить, что при проведении ремонта насосного оборудования, очень часто при замене рабочего колеса, можно столкнутся с такой проблемой, как его снять? Это актуально для насосов у которых рабочее колесо латунное или из норила, но с латунной вставкой либо чугунное с цилиндрической посадкой под шпонку.  В процессе эксплуатации такие колеса «прикипает» к валу. Способствует этому также качество нашей воды, с большим содержанием солей жесткости или железа. Снять с вала такие колеса и при  этом ничего не повредив очень тяжело. Для снятия колес, следует сначала очистить их от накипи и отложений солей жесткости при помощи средства применяемого в быту «САНТРИ» или ему подобное. Это средство прекрасно очищает внутренности насоса от  отложений солей жесткости. Если после очистки рабочее колесо не снимается, следует применить «WD» средство, которое используется при проведении ремонта автомобилей или любую жидкую смазку, которая есть под рукой. За счет большой текучести  жидкость «WD» проникает глубоко во все пустоты и поры, тем самым смачивая  и  смазывая рабочие поверхности. Затем при помощи втулки (втулка должна быть  диаметром га 3-5 мм больше диаметра вала, но не выходить за пределы латунной вставки, это актуально для рабочих колес из пластика) и молотка попытаться сдвинуть рабочее колесо с его посадочного места.  Обращать нужно также внимание и на сам вал, чтобы не повредить резьбу на  которую накручивается гайка, крепящая рабочее колесо. Для этого втулку одеваем на вал двигателя и  молотком ударяем по ней. Бить нужно с таким усилием, чтобы не повредить механическое торцевое уплотнение, которое находится на валу, сразу же за рабочим колесом. Как известно у подвижной части механического торцевого уплотнения есть пружина, которая постоянно прижимает рабочие поверхности подвижной и неподвижной частей торцевого уплотнения друг к другу. За счет сжатия этой  пружины мы сможем сдвинуть рабочее колесо на 1-2 мм. по валу двигателя. Затем нам надо сдвинуть рабочее колесо по валу в другую сторону.  Для этого понадобятся две шлицевые мощные отвертки. Отвертки вставляются между опорой двигателя (суппорт) и рабочим колесом напротив друг друга обязательно под перегородки лопастей (чтобы не сломать лопасти пластикового рабочего колеса). Подваживаем рабочее колесо и пытаемся сдвинуть его по валу в обратную сторону. Затем берем молоток, втулку и проделываем процедуру описанную выше. Таких попыток может быть несколько, пока рабочее колесо не снимется. Таким же способом приходилось снимать латунные и чугунные рабочие колеса. При правильном монтаже и соблюдении условий эксплуатации рабочее колесо или крыльчатка, как и сам насос могут прослужить долго и надежно в течение многих лет.

 Спасибо за внимание.

P.S. Понравился пост порекомендуйте его в социальных сетях своим друзьям.

Еще похожие посты по данной теме:

nasos-pump.ru

Рабочее колесо насоса. Материал и конструкция крыльчатки.

Содержание

Ведущую роль среди деталей насосов занимает рабочее колесо. Рабочее колесо центробежного насоса является важнейшим элементом конструкции. Его основное назначение состоит в передаче энергии от вращающегося вала к жидкости.

Проточная часть рабочего колеса центробежного насоса определяется гидродинамическим расчетом. Рабочее колесо насоса подвержено действию значительных сил реакции потока, действию центробежных сил и в случае посадки на вал с натягом – действию сил в месте посадки.

Крыльчатка насоса — это совокупность лопастей, расположенных по окружности рабочего колеса. Эти лопасти представляют собой пластины, изогнутые в противоположном водотоку направлении. Расположение, геометрия и направление крыльчатки определяет рабочие характеристики насоса. Все эти параметры определяются расчетом на этапе проектирования насоса.

Рабочее колесо и крыльчатка центробежного насоса являются одними из важнейших элементов устройства насоса.

Принцип работы

При работе насоса колесом создается центробежная сила, которая буквально выталкивает жидкость из рабочей камеры насоса в трубопровод.

Если рассматривать принцип работы более подробно, то цикл будет выглядеть следующим образом.
1 В начале цикла рабочая камера насоса заполнена жидкостью(перекачиваемой средой).
2 С началом вращения вала насоса после пуска электродвигателя, начинает вращаться рабочее колесо, закрепленное на валу.
3 С рабочей полости создается давление, обусловленное появление центробежной силы.
4 Под действием центробежной силы жидкость перемещается от центра колеса к стенкам камеры
5 Увеличивающееся давление выталкивает жидкость в нагнетательный канал трубопровода
6 В центре крыльчатки насоса давление падает, что способствует всасыванию новой порции жидкости в рабочую камеру.

Центробежное рабочее колесо такого типа широко применяются в конструкции поверхностного насоса, теплового насоса и насоса для повышения давления.

Типы рабочих колес

По конструктивному исполнению рабочие колеса насосов бываю закрытые – с покрывным диском, открытые и колеса двустороннего входа.

Открытое рабочее колесо

Отрытые колеса в подавляющем большинстве – литые. Рабочие колеса отливаются в специальную форму, методами точного литья. В этом случае колеса получаются с проточной частью высокой точности и чистоты поверхности.

Рабочее колес отрытого типа применяют для перекачивания загрязненных и/или густых жидкостей. Конструкция такого колеса несет в себе как плюсы, а именно:
рабочее колесо  большой срок эксплуатации и высокий уровень износостойкости
рабочее колесо  способность эффективно очищаться от разного рода засорений

Так и минусы – сравнительно невысокий КПД (коэффициент полезного действия), в среднем около 40%.

Закрытое рабочее колесо насоса

В закрытом рабочем колесе к основному диску с отлитыми или профрезерованными лопастями подгоняют и приваривают покрывающий диск.

Конструкция закрытого типа характеризуется высоким значением КПД, что делает насосы с колесами такого типа очень востребованными.

Насосы, оборудованные колесами данного типа, применяются как для перекачивания чистых жидкостей, так и незначительно загрязненных сред.

Рабочие колеса двустороннего входа представляют собой попарно соединенные рабочие колеса одностороннего входа с одинаковой формой проточной части. Такие колеса могут быть цельными (литыми) или состоящими из двух половин (сварно-литыми).

По силовому взаимодействию лопатки рабочего колеса с обтекающим её потоком они делятся на осевые и радиальные. Различие этих типов заключается в направлении течения.

Радиальное рабочее колесо

В насосах, где установлено радиальное рабочее колесо, поток жидкости имеет радиальное направлении и поэтому создается условия для работы центробежных сил.

Работа насоса выглядит следующим образом: при вращении радиального рабочего колеса(2) внутри корпуса(1) в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопатки, и следовательно силовое взаимодействие потока с крыльчаткой. Силы давление лопаток на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая её давление и скорость, т.е. механическую энергию.

Удельное приращение энергии потока жидкости в этом случае зависит от сочетания скоростей протекания потока, скорости вращения крыльчатки водяного насоса, диаметра рабочего колеса и его формы, т.е. от сочетания конструкции размеров и числа оборотов.

Осевое рабочее колесо

В насосах, где установлено осевое рабочее колесо, поток жидкости параллелен оси вращения лопастного насоса. Принцип действия центробежного агрегата похож на предыдущий вариант и основан на передаче энергии от лопасти к потоку жидкости.

Влияние монтажа насоса на рабочее колесо.

Способ монтажа насоса непосредственно влияет на сроки безотказной работы насоса, и на его ресурс в целом. Подробнее о всех нюансах монтажа описано в статье о напоре насоса . Вкратце на срок службы рабочего колеса влияет:
рабочее колесо  диаметр всасывающего участка трубопровода меньше диаметра всасывающего патрубка насоса
рабочее колесо  уклон в сторону от всаса насоса или провисание горизонтального участка трубопровода со стороны всаса
рабочее колесо  большое число поворотов и изгибов трубопровода.

Диаметр и расчет рабочего колеса

Расчет ведется по заданным значениям подачи Q, напора Н и числа оборотов n с целью определения проточной части, диаметра и размеров рабочего колеса.

Расчет остальных элементов проточной части насоса – подвода и отвода потока — выполняется с целью обеспечить условия, принятые при предыдущем расчете.

Задание для расчета рабочего колеса определяется по данным для насоса в целом на основании принятой схемы насоса.

Подача колеса

Q1 =Q/K

где К – число потоков в насосе

Напор колеса

Н1 = Н/i

где i – число ступеней в насосе(если колес несколько).

В расчете необходимо учитывать потери. Расчетная подача Q будет больше Q1 на величину объемных потерь, величина которых определяется объемным КПД. Величина объемного КПД обычно находится в пределах 0,85 – 0,95, причем большие значения относятся к насосам с большим коэффициентом быстроходности.

Аналогично дела обстоят и для напора. Гидравлические потери определяются гидравлическим КПД, который зависит от совершенства формы проточной части насоса, качества её выполнения и размеров агрегата. Значение гидравлического КПД находится в пределах 0,85-0,95.

При определении диаметра рабочего колеса и выполнении расчета вначале определяют основные размеры канала и угла лопаток на входе и выходе, а затем профилируют канал в меридианном сечении и контур лопаток.

Работы с выполнение расчета относятся к высокоточным, ведь от этого зависит рабочая характеристика и каждая ошибка несет за собой большие финансовые потери при серийном изготовлении. Поэтому такие работы выполняются только силами профильных расчетных организаций

Крыльчатка для насоса и причины разрушения

Кавитация

Кавитация возникает в результате местного снижения давления в жидкости. Процесс кавитации представляет собой парообразование с последующим схлопыванием пузырьков пара с одновременным конденсированием пара в потоке жидкости. В результате этих многочисленных всхлопываний – микроскопических взрывов, возникают скачки давления, которые могут повредить рабочее колесо насоса и даже привести в поломке всей гидравлической системы.

Характерным признаком кавитации является повышенный шум при эксплуатации насосного агрегата.

Сухой ход

Сухой ход характеризуется работой насоса при отсутствии жидкости на входе. При работе без движения жидкости, из-за трения и отсутствия охлаждения происходит нагрев и закипание жидкости в рабочей камере насоса. Такие явления приводят к деформации рабочего колеса, а затем к его полному разрушению

Коррозия металла

Коррозия металлов в воде или водных растворах имеет электрохимический характер. Этот процесс возникает из-за разности потенциалов, т.е. при наличие так называемой гальванической пары.

Возникновение гальванической пары происходит при погружении двух или нескольких различных металлов (макропары) или при наличии структурной неоднородности металла (микропары).

Разные составляющие как в микропарах, так и в макропарах имеют разные электродные потенциалы, вследствие чего возникает электрический ток. Составляющие, имеющие более положительный потенциал, называют катодами, более отрицательный – анодами.

Разрушение металла рабочего колеса насоса происходит на анодных участках из-за перехода ионов(электрически заряженных частиц) из металла в рабочую среду насоса. Освободившиеся электроны перетекают по металлу от анодных к катодным участкам и разряжаются на них.

Таким образом коррозия – это совокупность двух процессов: анодный процесс (переход ионов из металла в раствор) и катодный процесс (разрядка электронов).

Материалы рабочих колес насосов

При выборе материалов рабочих колес необходимо придерживаться ряда требований. Механические свойства материала должны обеспечивать требуемую прочность рабочего колеса с учетом температурных напряжений. Коэффициент линейного расширения не должен сильно отличаться от коэффициента линейного расширения материала вала.

Не менее важной характеристикой является стойкость материала против коррозии в перекачиваемой жидкости.

В общем, получается, что материал рабочего колеса центробежного насоса должен отвечать сложному сочетанию требований.

Механические свойства материала должны обеспечивать прочность колеса не только в условиях нормальной эксплуатации, но и при специальных режимах работы, связанных с температурными толчками.

В некоторых случаях возможно попадание посторонних тел в насос, которые могут нанести ущерб рабочему колесу, например, привести к образованию вмятин. Поэтому материал колеса должен быть прочен, пластичен и обеспечивать высокую коррозионную стойкость.

Наиболее всего этим требованиям удовлетворяет бронза, но бронза вместе с тем является и самым дорогим материалом. Кроме того в условиях высоких температур механические свойства бронзы резко снижаются. Возникают неудобства связанные с высоким коэффициентом линейного расширения бронзового колеса по сравнению со стальным валом. В результате посадка бронзового рабочего колеса на вал в условиях нормальной температуры, ослабевает в рабочих условиях при большой температуре.

Хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью обладают нержавеющие стали. Но вследствие низких литейных качеств, колеса из таких сталей приходится изготавливать сварным способом из механически обработанных поковок.

В качестве материала для рабочего колеса насоса, работающего в низко-коррозионной среде, может быть использован чугун.

В последнее время в конструкции крыльчатки насоса набирают популярность различные виды пластмасс, имеющие относительно высокие механические свойства и стойкость к воздействию агрессивных сред.

В больших насосах в благоприятных от коррозии условиях, рабочие колеса выполняют из углеродистой стали, а места подверженные усиленному износу защищают специальными наплавками.

Ремонт и замена крыльчатки для насосов (видео инструкция)

Если насосное оборудование выходит из строя, то одной из причин является рабочее колесо и тогда необходима замена крыльчатки насоса.

Если у Вас возник вопрос о том как снять крыльчатку насоса, воспользуйтесь предлагаемой ниже инструкцией:

1 Убедитесь в отсутствии питания насосного агрегата;

2 Для негерметичных насосов необходимо разъединить муфту, которая соединяет насос и электродвигатель;

3 В зависимости от конструкции агрегата (при необходимости) отсоедините всасывающую и/или напорную трубы;

4 Снять корпус насоса открутив соответствующие болты;

5 Выбить шпонку, соединяющую вал и рабочее колесо;

6 Снять рабочее колесо.

Посадочные места колеса на вал двигателя может быть выполнено в крестообразном или шестигранном исполнении или в форме шестигранной звезды.

www.nektonnasos.ru

Рабочее колесо центробежного насоса — технический обзор типов. Жми!

Во многих отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве и в частном домовладении очень часто используется такой вид вспомогательного оборудования, как насосы.

Как правило, насосные агрегаты предназначены для перемещения жидкостей различных видов. Вот поэтому и неудивительно, что насосное оборудование имеет множество разновидностей, среди которых особое место занимают центробежные насосы.

Широкое применение в различных областях жизнедеятельности человека центробежные агрегаты заслужили благодаря своим эффективным характеристикам, которые заключаются в следующих моментах:

  • длительный период бесперебойного функционирования;
  • высокий коэффициент полезного действия;
  • экономный расход энергии, затрачиваемый на перекачку жидкости;
  • достаточно компактные размеры агрегата.

Для того, чтобы эффективно и правильно использовать центробежные насосы, прежде всего, необходимо знать, как устроен агрегат, а также из каких узлов он состоит. Основным конструктивным элементом насосного оборудования этого вида является рабочее колесо.

Поэтому в этой статье мы подробно расскажем о том, что собой представляет рабочее колесо, какое его устройство, а также опишем существующие виды этого конструктивного элемента.

Назначение и устройство

Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)Рабочее колесо является важнейшим узлом в конструкции центробежного насоса.

Основное его назначение заключается в передаче энергии от вращающего вала к жидкости.

Иначе говоря, рабочее колесо является генератором центробежной силы, с помощью которой и создается давление, двигающее поток жидкости.

Как правило, рабочее колесо состоит из следующих основных элементов:

  • передний или ведущий диск;
  • задний или ведомый диск;
  • крыльчатка, состоящая из лопастей, которые находятся между дисками.

Замечание специалиста: лопасти крыльчатки насоса, как правило, имеют изогнутость в сторону, которая противоположна направлению движения рабочего колеса.

Как функционирует

Принцип действия рабочего колеса заключается в следующих важных моментах:

  • в начале рабочего цикла жидкость скапливается между лопастей;
  • с началом вращения крыльчатки одновременно начинает вращаться и жидкость;
  • Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)при вращении возникает центробежная сила, которая способствует появлению давления;
  • под давлением жидкость отходит от центра рабочего колеса и начинает прижиматься к стенкам насоса;
  • жидкость под напором выходит наружу через нагнетательный патрубок;
  • в этот момент в центре крыльчатки создается минимальное давление, которое способствует поступление к рабочему колесу новой порции жидкости.

При этом стоит отметить, что весь описанный процесс проходит циклично, что в свою очередь, способствует стабильной и бесперебойной работе всего центробежного насоса в целом.

Типы

На сегодняшний день существуют следующие варианты исполнения рабочих колес:

  1. Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)Отличительной особенностью открытого рабочего колеса является то, что оно имеет сравнительно небольшой коэффициент полезного действия, который в среднем составляет около 40%.

    И это отнюдь не недостаток, а скорей всего преимущество, которое заключается в том, что такой тип колес имеет высокий уровень износостойкости, а также эффективного может очищаться от различного рода засорений.

    Открытое колесо состоит из таких элементов:

    • единственный диск;
    • крыльчатка с лопастями, которая непосредственно находится на поверхности диска.

    Как правило, рабочие колеса этого типа применяются для перекачивания загрязненных или густых жидкостей.

  2. Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)Конструкция полузакрытых рабочих колес центробежного насоса состоит из следующих элементов:
    • диск, который расположен противоположно всасывающему входу;
    • лопастная крыльчатка на диске расположена таким образом, что непосредственно примыкает к корпусу центробежного насоса, имея при этом небольшой зазор.

    Рабочие колеса этого типа применяются в центробежных насосах, призванных перекачивать загрязненные и низкокислотные жидкости.

  3. Отличительной особенностью конструкции закрытых рабочих колес является то, что лопасти крыльчатки, расположенные между двумя дисками, могут находиться под разными углами.

    Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)

    Конструктивные элементы рабочего колеса. (Для увеличения нажмите)Такое расположение лопастей способствует повышенному коэффициенту полезного действия всего насоса, что в свою очередь, делает центробежные агрегаты с таким типом рабочим колесом весьма востребованными.

    Стоит также знать о том, что закрытые колеса также различают в зависимости от способа их изготовления:

    • штамповка;
    • литье;
    • клепка;
    • точечная сварка.

    Насосы с закрытым колесом могут применяться, как для перекачки чистых, так и загрязненных жидкостей.

Таким образом, мы подробно рассказали о типах рабочих колес, а также об их конструкции и применении. Надеемся, информация статьи окажется для вас достаточно полезной.

Смотрите интересное видео, демонстрирующее работу нового рабочего колеса центробежного насоса Grundfos:

septik.guru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *